JP3760967B2 - Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel - Google Patents

Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel Download PDF

Info

Publication number
JP3760967B2
JP3760967B2 JP18335798A JP18335798A JP3760967B2 JP 3760967 B2 JP3760967 B2 JP 3760967B2 JP 18335798 A JP18335798 A JP 18335798A JP 18335798 A JP18335798 A JP 18335798A JP 3760967 B2 JP3760967 B2 JP 3760967B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring electrode
insulating film
forming
light shielding
nonlinear element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18335798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000002893A (en
Inventor
▲琢▼巳 関
哲彦 竹内
英仁 飯坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP18335798A priority Critical patent/JP3760967B2/en
Publication of JP2000002893A publication Critical patent/JP2000002893A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3760967B2 publication Critical patent/JP3760967B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング素子として2端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス基板およびその製造方法ならびに液晶表示パネルに関する。
【0002】
【背景技術】
近年、開口率、すなわち液晶パネル表示部の光の透過あるいは反射を制御する領域の、全画素に対する面積比率の向上の要求に応えるため、たとえば特開平5−341325号公報に記載されているように、配線電極、2端子型非線形素子および画素電極を基板の同一表面上に形成せずに、配線電極および2端子型非線形素子が形成された基板の表面上に層間絶縁膜を設け、その層間絶縁膜上に画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板からなる液晶表示パネルが提案されている。
【0003】
アクティブマトリクス基板がこの構造をとることで、基板の膜厚方向にみて、配線電極と透明画素電極とを重ね合わすことが可能となり、開口率の向上を図ることができる。しかしながら、この基板においては、画素電極間の隙間から光漏れが生じるため、コントラストの低下を回避できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高開口率で、かつコントラストが向上したアクティブマトリクス基板およびその製造方法ならびに液晶表示パネルを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のアクティブマトリクス基板は、
基板、
前記基板上に所定のパターンで配設された配線電極、
前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、かつ少なくとも一端は、隣接する第1の配線電極および第2の配線電極の少なくとも一方と電気的に分離されたライン状の遮光層、
前記基板上に積層された、第1の導電膜、絶縁膜および第2の導電膜を有し、前記配線電極に接続された2端子型非線形素子、
前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面に設けられた層間絶縁膜、
前記層間絶縁膜上に所定のパターンで形成された画素電極、および
前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部、
を含み、
前記配線電極および前記遮光層は、前記基板の厚さ方向において、前記画素電極の端部と前記層間絶縁膜を介して対向する部分を有することを特徴とする。
【0006】
本発明のアクティブマトリクス基板においては、配線電極と遮光層が形成された基板の表面に層間絶縁膜が設けられ、この層間絶縁膜上に画素電極が形成されていることから、配線電極を考慮せずに画素電極のパターンを設定できる。つまり、層間絶縁膜を介在させることによって、配線電極および遮光層と、画素電極の端部とを重ね合わすことが可能となるため、光の透過あるいは反射を制御する領域の面積を大きくすることができる。この結果、高開口率を達成することができる。また、遮光層のみならず配線電極も遮光の役割を担い、かつ配線電極および遮光層は画素電極の端部(外周部分)と、平面的にみて、つまり基板の厚さ方向において重なり合っていることから光漏れを抑えることができ、その結果コントラストを高めることができる。
【0007】
遮光層は、遮光機能を有するものであれば、絶縁体、導電体のいずれから形成されてもよいが、プロセスの簡略化のため、第1の導電膜および第2の導電膜の少なくとも一方と同一の工程で形成されるのが望ましい。遮光層は、第1の導電膜または第2の導電膜と同一の工程で形成された場合には、隣接する配線電極の一方を第1の配線電極、他方を第2の配線電極とすると、遮光層は、その一端が、第1の配線電極と連続し、かつ他端が第2の配線電極と電気的に分離される。これにより第1の配線電極と第2の配線電極とが電気的に接続されることがなく、第1の配線電極と第2の配線電極との間の短絡を防ぐことができる。この場合には、遮光層は、配線電極と電気的に接続され、かつ2端子型非線形素子の一方の端子と接続されるような形態をとってもよい。
【0008】
また、本発明のアクティブマトリクス基板は、2端子型非線形素子が直接に配線電極に接続されていてもよい。この場合は、遮光層は、一端が第1の配線電極と接続され、他端が第2の配線電極と電気的に分離され、かつ該他端が第2の配線電極にできるだけ近接するように設けられるのが好ましい。これによって、画素領域の周囲からの光もれをより確実に抑制し、高いコントラストを得ることができる。
【0009】
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、
(a)基板上に、2端子型非線形素子を構成する第1の導電膜を形成する工程、
(b)前記第1の導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
(c)前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程、
(d)配線電極を形成する工程、
(e)前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、かつ少なくとも一端は、隣接する第1の配線電極および第2の配線電極の少なくとも一方と電気的に分離されたライン状の遮光層を形成する工程、
(f)前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面上に層間絶縁膜を形成する工程、
(g)前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程、
(h)前記層間絶縁膜上に、画素電極を所定のパターンで形成し、かつ前記コンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部を形成する、工程、を含み、
少なくとも前記工程(a)および前記工程(e)が同じ工程で行われることを特徴とする。
【0010】
この製造方法によれば、第1の導電膜と遮光層とを同一工程で形成することができるため製造プロセスを簡略化できる。
【0011】
また、本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、
(a)基板上に、2端子型非線形素子を構成する第1の導電膜を形成する工程、
(b)前記第1の導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
(c)前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程、
(d)配線電極を形成する工程、
(e)前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、かつ少なくとも一端は、隣接する第1の配線電極および第2の配線電極の少なくとも一方と電気的に分離されたライン状の遮光層を形成する工程、
(f)前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面上に層間絶縁膜を形成する工程、
(g)前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程、
(h)前記層間絶縁膜上に、画素電極を所定のパターンで形成し、かつ前記コンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部を形成する工程、を含み、
少なくとも前記工程(c)および前記工程(e)が同じ工程で行われることを特徴とする方法であってもよい。
【0012】
この製造方法によれば、第2の導電膜と遮光層とを同時に形成することができるため、製造プロセスの簡略化を図ることができる。
【0013】
さらに、本発明の液晶表示パネルは、
請求項1ないし6に記載のアクティブマトリクス基板、
前記アクティブマトリクス基板の画素電極に対向する位置に配線電極を備えた対向基板、および
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に封入された液晶層、
を含むことを特徴とする。
【0014】
この液晶表示パネルによれば、コントラストが高い高画質の表示が可能であり、幅広い用途に適用することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0016】
第1の実施の形態
(アクティブマトリクス基板)
図1ないし図3を用いて、本発明の一例としてのアクティブマトリクス基板の第1の実施の形態について説明をする。図1は、アクティブマトリクス基板の一部の構造を模式的に示す平面図であり、図2は、図1におけるA−A線に沿った部分を模式的に示す断面図であり、図3は、図1におけるB−B線に沿った部分を模式的に示す断面図である。
【0017】
アクティブマトリクス基板100は、絶縁性ならびに透明性を有する基板、たとえばガラス、プラスチックなどからなる基板30と、この基板30の表面に形成された絶縁膜31と、この絶縁膜31上に所定のパターンで形成された配線電極48と、前記絶縁膜31上に積層された、いわゆるバック・ツー・バック(back−to−back)構造の2端子型非線形素子40と、配線電極48と交差する方向に沿って配置された遮光層52と、を有する。さらに、アクティブマトリクス基板100は、前記配線電極48、遮光層52および2端子型非線形素子40が形成された絶縁膜31の表面に設けられた層間絶縁膜20と、この層間絶縁膜20上に所定のパターンで形成された画素電極54、および層間絶縁膜20に形成されたコンタクトホール22を介して、画素電極54と2端子型非線形素子40とを接続するコンタクト部24を有する。
【0018】
前記配線電極48(48a,48b)は、図2に拡大して示すように、前記絶縁膜31上に積層された、第1の導電膜482、絶縁膜484および第2の絶縁膜486から構成されている。この配線電極48においては、第1の導電膜482は、2端子型非線形素子40の第1の導電膜42を陽極酸化させる際の配線電極として機能する。そして、前記配線電極48は、前記2端子型非線形素子40と同一とプロセスで形成される。
【0019】
隣接する2本の配線電極48の一方を第1の配線電極48aとし、他方の配線電極を48bとすると、図1〜図3に示す例においては、遮光層52の一端は第1の配線電極48aの第2の導電膜486と電気的に接続され、他端は第2の配線電極48bと分離した状態で形成される。そして、前記遮光層52は、前記配線電極48の第2の導電膜486および前記2端子型非線形素子40の第2の導電膜46aと同一のプロセスで形成される。遮光層は、導電性を有するかぎりこれに限定されず、第1の導電膜および絶縁膜から構成されていてもよく、あるいは配線電極48と同様な第1の導電膜、絶縁膜および第2の導電膜から構成されていてもよい。
【0020】
前記2端子型非線形素子40は、図1および図2に示すように、第1の導電膜42と、この第1の導電膜42の表面に形成された絶縁膜44と、この絶縁膜44の表面に形成され、相互に離間した第2の導電膜46a,46bとから構成されている。そして、第1の導電膜42、絶縁膜44および一方の第2の導電膜46aから第1の2端子型非線形素子40aが構成され、第1の導電膜42、絶縁膜44および他方の第2の導電膜46bから第2の2端子型非線形素子40bが構成されている。この実施の形態では、第1の2端子型非線形素子40aと、第2の2端子型非線形素子40bとを、極性を反対にして直列に接続した構造を有する。
【0021】
前記2端子型非線形素子40は、前記遮光層52の先端に設けられている。2端子型非線形素子40を構成する一方の第2の導電膜46aは、遮光層52の一部によって形成されている。そして、2端子型非線形素子40を構成する他方の第2の導電膜46bは一方の端部が前記絶縁膜31上に延設され、コンタクト部24を構成している。そして、層間絶縁膜20上に所定のパターンで形成された画素電極54の一部は、コンタクトホール22を介して前記コンタクト部24に電気的に接続されている。このように、バック・ツー・バック構造の2端子型非線形素子40は、一方の端子が前記遮光層52に接続され、他方の端子が画素電極54に接続されている。前記画素電極54は、ITO膜等の透明導電膜から構成される。
【0022】
そして、本実施の形態で特徴的なことは、図1〜図3に示すように、画素電極54の端部56は、配線電極48(48a,48b)および遮光層52の一部と対向した状態で形成されている。すなわち、アクティブマトリクス基板100を、基板の厚さ方向からみると、層間絶縁膜20を介在した状態で、前記画素電極54の端部56と、配線電極48および遮光層52とは連続的にオーバラップした状態で形成されている。
【0023】
前記層間絶縁膜20は、露光および現象が可能な絶縁体から構成され、その絶縁体のうち有機物質、特に、ジェイエスアール(株)製オプトマーPC、日産化学工業(株)製RN−901等の(ポジ型)感光性ポリイミドが、パターニングが容易であり、好ましい。
【0024】
前記絶縁膜31は、たとえば酸化タンタルから構成されている。この絶縁膜31は、第2の導電膜46の堆積後に行われる熱処理によって第1の導電膜42の剥離が生じないこと、および基板30からの第1の導電膜42への不純物の拡散を防止することを目的として形成されているので、これらのことが問題にならない場合は必ずしも必要でない。
【0025】
前記第1の導電膜42は、タンタル単体、あるいはタンタルを主成分とし、これに周期律表で6,7および8族に属する元素を含ませた合金膜としてもよい。合金に添加される元素としては、たとえばタングステン,クロム,モリブデン,レニウム,イットリウム,ランタン,ディスプロリウムなどを好ましく例示することができる。特に、前記元素としてはタングステンが好ましく、その含有割合はたとえば0.1〜6原子%であることが好ましい。前記第2の導電膜46は、特に限定されないが、通常クロム、アルミニウムなどによって構成される。
【0026】
また、図1において、2端子型非線形素子40は、遮光層52の端部において接続されているが、これは、特に好ましい形態を示したものであるので、この接続部は遮光層52の端部でなくとも十分に本発明の目的を達成することができる。
【0027】
図1において、2端子型非線形素子40は、バック・ツー・バック構造を有しているが、単一の第1の導電膜−絶縁膜−第2の導電膜からなるクロス型であっても差し支えない。
【0028】
このような構成を有するアクティブマトリクス基板100においては、以下の機能を有する。
【0029】
(a)遮光層52を配線電極48の第2の導電膜486と一体に形成することにより、遮光層52に配線機能を持たすことができる。そして、これらの配線電極48および遮光層52は、光が透過しない程度の十分な厚みを有することから遮光層として機能する。そして、単位画素領域についてみると、第1の配線電極48a、第2の配線電極48b、および対向する一対の遮光層52,52によって、画素電極54の周囲をほぼ完全に取り囲む状態で遮光層を形成することができる。さらに、配線電極48および遮光層52と、画素電極54とは、画素電極54の端部においてオーバラップする状態で形成されているため、光漏れを抑制することができる。その結果、本実施の形態においては、極めて高い遮光機能を有し、コントラストの高い画像表示が可能となる。
【0030】
(b)さらに、層間絶縁膜20を介して、配線電極48、遮光層52および2端子型非線形素子40と、画素電極54とを異なった面(層間絶縁膜の表面および裏面)に設けることができるため、画素電極、配線電極および2端子型非線形素子を同一平面に形成する場合に比べて、画素電極の面積を格段に拡大することができ、基板の開口率を高くすることができる。
【0031】
(液晶表示パネル)
図4は、前記2端子型非線形素子40を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルの等価回路の一例を示す。この液晶表示パネル10は、走査信号駆動回路200およびデータ信号駆動回路210を含む。液晶表示パネル10には、信号線、すなわち複数の走査線12および複数のデータ線14が設けられ、前記走査線12は前記走査信号駆動回路200により、前記データ線14は前記データ信号駆動回路210により駆動される。そして、各画素領域16において、走査線12とデータ線14との間に2端子型非線形素子40と液晶表示要素(液晶層)41とが直列に接続されている。なお、図4では、2端子型非線形素子40が走査線12側に接続され、液晶表示要素41がデータ線14側に接続されているが、これとは逆に2端子型非線形素子40をデータ線14側に、液晶表示要素41を走査線12側に設ける構成としてもよい。
【0032】
図5は、第1の実施の形態に係る液晶表示パネルの構造の一例を模式的に示す斜視図である。この液晶表示パネル10は、2枚の基板、すなわちアクティブマトリクス基板100と対向基板300とが対向して設けられ、これらの基板100,300間に液晶が封入されている。前記アクティブマトリクス基板100は、前述したように、基板30上に、絶縁膜31が形成されている。この絶縁膜31の表面には、信号線(走査線)12が複数設けられている。そして、対向基板300は、基板32上に、前記走査線12に交差するようにデータ線14が短冊状に複数形成されている。図5において、図1〜図3に示す部材に同一の部材には同一の符号を付して示す。
【0033】
そして、走査線12とデータ線14とに印加された信号に基づいて、液晶表示要素41を表示状態,非表示状態またはその中間状態に切り替えて表示動作を制御する。表示動作の制御方法については、一般的に用いられる方法を適用できる。
【0034】
(アクティブマトリクス基板の製造プロセス)
次に、上に例示した本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法について説明する。アクティブマトリクス基板は、たとえば以下のプロセスによって製造される。
【0035】
(1)まず、基板30上に酸化タンタルからなる絶縁膜31が形成される。絶縁膜31は、たとえばスパッタリング法で堆積したタンタル膜を熱酸化する方法、あるいは酸化タンタルからなるターゲットを用いたスパッタリングやコスパッタリング法により形成することができる。この絶縁膜31は、第1の導電膜42の密着性を向上させ、さらに基板30からの不純物の拡散を防止するために設けられるものであるので、たとえば50〜200nm程度の膜厚で形成される。
【0036】
次いで、絶縁膜31上に、タンタルあるいはタンタル合金からなる2端子型非線形素子40の第1の導電膜42および配線電極48の第1の導電膜482が形成される。第1の導電膜42の膜厚は、2端子型非線形素子40の特性などによって好適な値が選択され、通常100〜500nm程度とされる。タンタル合金からなる第1の導電膜42および482を形成する方法としては、混合ターゲットを用いたスパッタリング法、コスパッタリング法あるいは電子ビーム蒸着法などを用いることができる。タンタル合金に含まれる元素としては、周期律表で6,7および8族の元素、好ましくはタングステン、クロム、モリブデン、レニウムなどの前述した元素を選択することができる。
【0037】
(2)ついで、2端子型非線形素子40を構成する第1の導電膜42および配線電極48を構成する第1の導電膜482上に、酸化タンタルからなる絶縁膜44および484が形成される。この絶縁膜44および484は、たとえば陽極酸化法を用いて前記第1の導電膜42および482の表面を酸化させることにより形成される。陽極酸化に用いられる化成液は特に限定されないが、例えば0.01〜0.1重量%のクエン酸水溶液を用いることができる。前記絶縁膜44は、2端子型非線形素子の特性などによって好ましい膜厚が選択され、たとえば20〜70nm程度とされる。
【0038】
(3)ついで、クロム,アルミニウム,チタン,モリブデンなどの金属膜を例えばスパッタリング法によって堆積させることにより、該膜形成後、一般に用いられているフォトリソグラフィおよびエッチング技術によってパターニングし、2端子型非線形素子40の第2の導電膜46および遮光層52が形成される。第2の導電膜46の膜厚は、2端子型非線形素子の特性などによって好適な値が選択され、通常30〜200nm程度とされる。
【0039】
(4)ジェイエスアール(株)製オプトマーPC、日産化学工業(株)製RN−901などの感光性樹脂液を配線電極48、遮光層52および前記2端子型非線形素子40が形成された絶縁膜31上に塗布する。そして、一般に用いられているフォトリソグラフィ技術によって、前記2端子型非線形素子40のコンタクト部24まで達する所定パターンのコンタクトホール22を有する層間絶縁膜20を設ける。
【0040】
(5)画素電極54は、透明導電膜、例えばITO膜から形成される。画素電極54は、層間絶縁膜20およびコンタクトホール22上に形成される。画素電極54の膜厚は、通常30〜200nm程度とされる。前記透明導電膜は、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法で形成することができ、該膜形成後、一般に用いられているフォトリソグラフィおよびエッチング技術によってパターニングされる。
【0041】
第2の実施の形態
(アクティブマトリクス基板)
図6および図7を用いて、アクティブマトリクス基板の第2の実施の形態について説明をする。図6は、アクティブマトリクス基板400の構造を模式的に示す平面図、図7は、図6におけるC−C線に沿った部分を模式的に示す断面図である。
【0042】
本実施の形態にかかるアクティブマトリクス基板400は、遮光層52に2端子型非線形素子40が接続されていない点で、前述した第1の実施の形態と異なる以外は、基本的に第1の実施の形態とよく似ている。図1〜図3に示す部材と実質的に同じ機能を有する部材には同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0043】
すなわち、アクティブマトリクス基板400は、絶縁性ならびに透明性を有する基板30と、この基板30の表面に形成された絶縁膜31と、この絶縁膜31上に所定のパターンで形成された配線電極48と、前記絶縁膜31上に積層された、バック・ツー・バック構造の2端子型非線形素子40と、前記配線電極48と交差する方向に沿って配置された遮光層52と、を有する。さらに、アクティブマトリクス基板400は、前記配線電極48、遮光層52および2端子型非線形素子40が形成された絶縁膜31の表面に設けられた層間絶縁膜20と、この層間絶縁膜20上に所定のパターンで形成された画素電極54、および層間絶縁膜20に形成されたコンタクトホール22を介して、画素電極54と2端子型非線形素子40とを接続するコンタクト部24を有する。
【0044】
隣接する2本の配線電極48の一方を第1の配線電極48aとし、他方の配線電極を48bとすると、遮光層52は、その一端は第1の配線電極48aの第1の導電膜482(図2参照)と電気的に接続され、他端は第2の配線電極48bと分離した状態で形成される。そして、前記遮光層52は、前記配線電極48の第1の導電膜482および前記2端子型非線形素子40の第1の導電膜42と同一のプロセスで形成される。そして、第1の配線電極48aに接続された遮光層52の先端は、第2導電型の配線電極48bおよびこれに接続された2端子型非線形素子40に近接した位置まで延設されている。図6および図7に示す例においては、遮光層52は、導電膜522と、この導電膜522の表面に形成された絶縁膜524から構成されている。
【0045】
また、前記2端子型非線形素子40を構成する一方の第2の導電膜46aは、前記第2の配線電極48bの第2の導電膜486の一部によって形成されている。そして、2端子型非線形素子40を構成する他方の第2の導電膜46bは、コンタクト部24を介して、層間絶縁膜20上に所定のパターンで形成された画素電極54に接続されている。このように、本実施の形態では、バック・ツー・バック構造の2端子型非線形素子40は、一方の端子が前記配線電極48に接続され、他方の端子が画素電極54に接続されている。
【0046】
そして、本実施の形態で特徴的なことは、第1の実施の形態と同様に、画素電極54の端部56は、配線電極48(48a,48b)および遮光層52の一部と対向した状態で形成されている。すなわち、アクティブマトリクス基板400を、基板の厚さ方向からみると、層間絶縁膜20を介在した状態で、前記画素電極54の端部56と、配線電極48および遮光層52とは連続的にオーバラップした状態で形成されている。
【0047】
そして、本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、高い遮光機能および開口率を有する。つまり、(a)配線電極48および遮光層52は、光が透過しない程度の十分な厚みを有することから遮光層として機能する。そして、単位画素領域についてみると、第1の配線電極48a、第2の配線電極48b、および対向する一対の遮光層52,52によって、画素電極54の周囲をほぼ完全に取り囲む状態で遮光層を形成することができる。さらに、配線電極48および遮光層52と、画素電極54とは、画素電極54の端部56においてオーバラップする状態で形成されているため、光漏れを抑制することができる。その結果、本実施の形態においては、極めて高い遮光機能を有し、コントラストの高い画像表示が可能となる。さらに、(b)層間絶縁膜20を介して、配線電極48、遮光層52および2端子型非線形素子40と、画素電極54とを異なった面(層間絶縁膜の表面および裏面)に設けることができるため、画素電極、配線電極および2端子型非線形素子を同一平面に形成する場合に比べて、画素電極の面積を格段に拡大することができ、基板の開口率を高くすることができる。
【0048】
第1の実施の形態においては、2端子型非線形素子40は、遮光層52を介して配線電極48に接続されるため、遮光層52は、導電性物質からなるものでなければならないが、この第2の実施の形態においては、2端子型非線形素子40は、遮光層を介在させずに配線電極48に直接に接続されているため、遮光層52は、導電性物質のみならず、絶縁性物質からなってもよい。ただし、遮光層52は、プロセスの簡略化の点から、第1の導電膜42,482あるいは第2の導電膜44,486と同一工程で作成されることが望ましい。遮光層52を、遮光性を有する絶縁性物質から形成する場合には、第1および第2の配線電極48a,48b相互の短絡を考慮しないでよいので、遮光層の両端が配線電極48に接続されていてもよい。
【0049】
上記実施の形態においては、配線電極は2端子型非線形素子と同様な断面形状を有する多層構造を有するが、単一の導電膜から構成されていてもよい。
【0050】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のアクティブマトリクス基板の構造を模式的に示す平面図である。
【図2】図1におけるA−A線に沿った断面図である。
【図3】図1におけるB−B線に沿った断面図である。
【図4】本発明の液晶表示パネルの等価回路を示す図である。
【図5】本発明の液晶表示パネルを模式的に示す斜視図である。
【図6】第2の実施の形態のアクティブマトリクス基板の構造を模式的に示す平面図である。
【図7】図6におけるC−C線に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 液晶表示パネル
12 走査線
14 データ線
16 画素領域
20 層間絶縁膜
22 コンタクトホール
24 コンタクト部
30,32 基板
31 絶縁膜
40 2端子型非線形素子
41 液晶表示要素
42 第1の導電膜
44 絶縁膜
46,46a,46b 第2の導電膜
48 配線電極
48a 第1の配線電極
48b 第2の配線電極
52 遮光層
54 画素電極
56 画素電極の端部
100,400 アクティブマトリクス基板
200 走査信号駆動回路
210 データ信号駆動回路
300 対向基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active matrix substrate using a two-terminal nonlinear element as a switching element, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display panel.
[0002]
[Background]
In recent years, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-341325, in order to meet the demand for an improvement in the area ratio of all the pixels in the aperture ratio, that is, the area where light transmission or reflection of the liquid crystal panel display unit is controlled. An interlayer insulating film is provided on the surface of the substrate on which the wiring electrode and the two-terminal nonlinear element are formed without forming the wiring electrode, the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode on the same surface of the substrate, and the interlayer insulation is provided. A liquid crystal display panel composed of an active matrix substrate having a pixel electrode formed on a film has been proposed.
[0003]
When the active matrix substrate has this structure, it is possible to overlap the wiring electrode and the transparent pixel electrode in the film thickness direction of the substrate, and the aperture ratio can be improved. However, in this substrate, since light leaks from the gaps between the pixel electrodes, a reduction in contrast cannot be avoided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an active matrix substrate having a high aperture ratio and an improved contrast, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display panel.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, the active matrix substrate of the present invention is
substrate,
Wiring electrodes arranged in a predetermined pattern on the substrate;
A line-shaped light shielding layer disposed along a direction intersecting with the wiring electrode, and at least one end of which is electrically separated from at least one of the adjacent first wiring electrode and second wiring electrode;
A two-terminal nonlinear element having a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film stacked on the substrate and connected to the wiring electrode;
An interlayer insulating film provided on a surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
A pixel electrode formed in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and a contact portion for connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode via a contact hole formed in the interlayer insulating film;
Including
The wiring electrode and the light shielding layer have a portion facing an end portion of the pixel electrode through the interlayer insulating film in a thickness direction of the substrate.
[0006]
In the active matrix substrate of the present invention, an interlayer insulating film is provided on the surface of the substrate on which the wiring electrode and the light shielding layer are formed, and the pixel electrode is formed on this interlayer insulating film. The pattern of the pixel electrode can be set without any change. In other words, by interposing the interlayer insulating film, the wiring electrode and the light shielding layer can be overlapped with the end portion of the pixel electrode, so that the area of the region for controlling the transmission or reflection of light can be increased. it can. As a result, a high aperture ratio can be achieved. Further, not only the light shielding layer but also the wiring electrode plays a role of shielding light, and the wiring electrode and the light shielding layer overlap with the end portion (outer peripheral portion) of the pixel electrode in a plan view, that is, in the thickness direction of the substrate. Light can be suppressed, and as a result, the contrast can be increased.
[0007]
The light shielding layer may be formed of either an insulator or a conductor as long as it has a light shielding function, but for simplification of the process, at least one of the first conductive film and the second conductive film is used. It is desirable to form in the same process. When the light shielding layer is formed in the same process as the first conductive film or the second conductive film, when one of the adjacent wiring electrodes is the first wiring electrode and the other is the second wiring electrode, The light shielding layer has one end continuous with the first wiring electrode and the other end electrically separated from the second wiring electrode. Thus, the first wiring electrode and the second wiring electrode are not electrically connected, and a short circuit between the first wiring electrode and the second wiring electrode can be prevented. In this case, the light shielding layer may be configured to be electrically connected to the wiring electrode and connected to one terminal of the two-terminal nonlinear element.
[0008]
In the active matrix substrate of the present invention, the two-terminal nonlinear element may be directly connected to the wiring electrode. In this case, one end of the light shielding layer is connected to the first wiring electrode, the other end is electrically separated from the second wiring electrode, and the other end is as close as possible to the second wiring electrode. Preferably it is provided. As a result, light leakage from the periphery of the pixel region can be more reliably suppressed and high contrast can be obtained.
[0009]
The manufacturing method of the active matrix substrate according to the present invention includes:
(A) forming a first conductive film constituting a two-terminal nonlinear element on a substrate;
(B) forming an insulating film on the first conductive film;
(C) forming a second conductive film on the insulating film;
(D) forming a wiring electrode;
(E) A line-shaped light shielding layer that is disposed along a direction intersecting the wiring electrode and at least one end is electrically separated from at least one of the adjacent first wiring electrode and second wiring electrode. Forming step,
(F) forming an interlayer insulating film on the surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
(G) forming a contact hole in the interlayer insulating film;
(H) forming a pixel electrode in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and forming a contact portion for connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode through the contact hole; Including
At least the step (a) and the step (e) are performed in the same step.
[0010]
According to this manufacturing method, since the first conductive film and the light shielding layer can be formed in the same process, the manufacturing process can be simplified.
[0011]
In addition, a method for manufacturing an active matrix substrate according to the present invention includes:
(A) forming a first conductive film constituting a two-terminal nonlinear element on a substrate;
(B) forming an insulating film on the first conductive film;
(C) forming a second conductive film on the insulating film;
(D) forming a wiring electrode;
(E) A line-shaped light shielding layer that is disposed along a direction intersecting the wiring electrode and at least one end is electrically separated from at least one of the adjacent first wiring electrode and second wiring electrode. Forming step,
(F) forming an interlayer insulating film on the surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
(G) forming a contact hole in the interlayer insulating film;
(H) forming a pixel electrode in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and forming a contact portion connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode through the contact hole; Including
At least the step (c) and the step (e) may be performed in the same step.
[0012]
According to this manufacturing method, since the second conductive film and the light shielding layer can be formed at the same time, the manufacturing process can be simplified.
[0013]
Furthermore, the liquid crystal display panel of the present invention is
The active matrix substrate according to claim 1,
A counter substrate provided with a wiring electrode at a position facing the pixel electrode of the active matrix substrate, and a liquid crystal layer sealed between the active matrix substrate and the counter substrate,
It is characterized by including.
[0014]
According to the liquid crystal display panel, high-contrast display with high contrast is possible, and it can be applied to a wide range of applications.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
First embodiment (active matrix substrate)
A first embodiment of an active matrix substrate as an example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of the structure of the active matrix substrate, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a portion along the line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a portion along the line BB in FIG. 1.
[0017]
The active matrix substrate 100 includes an insulating and transparent substrate, such as a substrate 30 made of glass or plastic, an insulating film 31 formed on the surface of the substrate 30, and a predetermined pattern on the insulating film 31. The wiring electrode 48 formed, the two-terminal nonlinear element 40 having a so-called back-to-back structure laminated on the insulating film 31, and the direction intersecting the wiring electrode 48. And a light shielding layer 52 disposed in a row. Further, the active matrix substrate 100 includes an interlayer insulating film 20 provided on the surface of the insulating film 31 on which the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, and the two-terminal nonlinear element 40 are formed, and a predetermined thickness on the interlayer insulating film 20. And a contact portion 24 that connects the pixel electrode 54 and the two-terminal nonlinear element 40 via the contact hole 22 formed in the interlayer insulating film 20.
[0018]
The wiring electrode 48 (48a, 48b) is composed of a first conductive film 482, an insulating film 484 and a second insulating film 486, which are stacked on the insulating film 31, as shown in an enlarged view in FIG. Has been. In the wiring electrode 48, the first conductive film 482 functions as a wiring electrode when the first conductive film 42 of the two-terminal nonlinear element 40 is anodized. The wiring electrode 48 is formed in the same process as the two-terminal nonlinear element 40.
[0019]
Assuming that one of the two adjacent wiring electrodes 48 is the first wiring electrode 48a and the other wiring electrode is 48b, in the example shown in FIGS. 1 to 3, one end of the light shielding layer 52 is the first wiring electrode. The second conductive film 486 is electrically connected to the second conductive film 486, and the other end is separated from the second wiring electrode 48b. The light shielding layer 52 is formed by the same process as the second conductive film 486 of the wiring electrode 48 and the second conductive film 46 a of the two-terminal nonlinear element 40. The light shielding layer is not limited to this as long as it has conductivity, and may be composed of the first conductive film and the insulating film, or the first conductive film, the insulating film, and the second film similar to the wiring electrode 48. You may be comprised from the electrically conductive film.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the two-terminal nonlinear element 40 includes a first conductive film 42, an insulating film 44 formed on the surface of the first conductive film 42, and the insulating film 44. It is composed of second conductive films 46a and 46b formed on the surface and spaced apart from each other. The first conductive film 42, the insulating film 44, and the one second conductive film 46a constitute a first two-terminal nonlinear element 40a, and the first conductive film 42, the insulating film 44, and the other second conductive film 46a. A second two-terminal nonlinear element 40b is configured from the conductive film 46b. In this embodiment, the first two-terminal nonlinear element 40a and the second two-terminal nonlinear element 40b are connected in series with opposite polarities.
[0021]
The two-terminal nonlinear element 40 is provided at the tip of the light shielding layer 52. One second conductive film 46 a constituting the two-terminal nonlinear element 40 is formed by a part of the light shielding layer 52. One end of the other second conductive film 46 b constituting the two-terminal nonlinear element 40 extends on the insulating film 31 to form the contact portion 24. A part of the pixel electrode 54 formed in a predetermined pattern on the interlayer insulating film 20 is electrically connected to the contact portion 24 through the contact hole 22. As described above, the two-terminal nonlinear element 40 having the back-to-back structure has one terminal connected to the light shielding layer 52 and the other terminal connected to the pixel electrode 54. The pixel electrode 54 is made of a transparent conductive film such as an ITO film.
[0022]
The feature of this embodiment is that, as shown in FIGS. 1 to 3, the end portion 56 of the pixel electrode 54 faces the wiring electrodes 48 (48 a, 48 b) and a part of the light shielding layer 52. It is formed in a state. That is, when the active matrix substrate 100 is viewed from the thickness direction of the substrate, the end portion 56 of the pixel electrode 54, the wiring electrode 48, and the light shielding layer 52 are continuously over, with the interlayer insulating film 20 interposed therebetween. It is formed in a wrapped state.
[0023]
The interlayer insulating film 20 is composed of an insulator capable of exposure and phenomenon. Among the insulators, organic materials such as Optmer PC manufactured by JSR Co., Ltd., RN-901 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., etc. (Positive type) photosensitive polyimide is preferable because it is easy to pattern.
[0024]
The insulating film 31 is made of, for example, tantalum oxide. The insulating film 31 prevents the first conductive film 42 from being peeled off by heat treatment performed after the deposition of the second conductive film 46 and prevents diffusion of impurities from the substrate 30 to the first conductive film 42. Since it is formed for the purpose of doing so, it is not always necessary if these are not problems.
[0025]
The first conductive film 42 may be tantalum alone or an alloy film containing tantalum as a main component and an element belonging to Groups 6, 7 and 8 in the periodic table. Preferred examples of the element added to the alloy include tungsten, chromium, molybdenum, rhenium, yttrium, lanthanum, and dysprolium. In particular, tungsten is preferable as the element, and the content is preferably 0.1 to 6 atomic%, for example. Although the said 2nd electrically conductive film 46 is not specifically limited, Usually, chromium, aluminum, etc. are comprised.
[0026]
In FIG. 1, the two-terminal nonlinear element 40 is connected at the end of the light shielding layer 52, but this shows a particularly preferable form. Even if it is not a part, the objective of this invention can fully be achieved.
[0027]
In FIG. 1, the two-terminal nonlinear element 40 has a back-to-back structure, but may be a cross type composed of a single first conductive film-insulating film-second conductive film. There is no problem.
[0028]
The active matrix substrate 100 having such a configuration has the following functions.
[0029]
(A) By forming the light shielding layer 52 integrally with the second conductive film 486 of the wiring electrode 48, the light shielding layer 52 can have a wiring function. The wiring electrode 48 and the light shielding layer 52 function as a light shielding layer because they have a sufficient thickness not to transmit light. As for the unit pixel region, the light shielding layer is surrounded almost completely by the first wiring electrode 48a, the second wiring electrode 48b, and the pair of opposed light shielding layers 52, 52 so as to surround the pixel electrode 54 almost completely. Can be formed. Furthermore, since the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, and the pixel electrode 54 are formed in an overlapping state at the end of the pixel electrode 54, light leakage can be suppressed. As a result, the present embodiment has an extremely high light shielding function, and can display an image with high contrast.
[0030]
(B) Further, the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, the two-terminal nonlinear element 40, and the pixel electrode 54 are provided on different surfaces (the front surface and the back surface of the interlayer insulating film) via the interlayer insulating film 20. Therefore, compared with the case where the pixel electrode, the wiring electrode, and the two-terminal nonlinear element are formed on the same plane, the area of the pixel electrode can be greatly increased, and the aperture ratio of the substrate can be increased.
[0031]
(LCD panel)
FIG. 4 shows an example of an equivalent circuit of an active matrix type liquid crystal display panel using the two-terminal nonlinear element 40. The liquid crystal display panel 10 includes a scanning signal driving circuit 200 and a data signal driving circuit 210. The liquid crystal display panel 10 is provided with signal lines, that is, a plurality of scanning lines 12 and a plurality of data lines 14. The scanning lines 12 are provided by the scanning signal driving circuit 200, and the data lines 14 are provided by the data signal driving circuit 210. Driven by. In each pixel region 16, a two-terminal nonlinear element 40 and a liquid crystal display element (liquid crystal layer) 41 are connected in series between the scanning line 12 and the data line 14. In FIG. 4, the two-terminal nonlinear element 40 is connected to the scanning line 12 side and the liquid crystal display element 41 is connected to the data line 14 side. The liquid crystal display element 41 may be provided on the scanning line 12 side on the line 14 side.
[0032]
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of the structure of the liquid crystal display panel according to the first embodiment. In the liquid crystal display panel 10, two substrates, that is, an active matrix substrate 100 and a counter substrate 300 are provided to face each other, and liquid crystal is sealed between the substrates 100 and 300. As described above, the active matrix substrate 100 has the insulating film 31 formed on the substrate 30. A plurality of signal lines (scanning lines) 12 are provided on the surface of the insulating film 31. In the counter substrate 300, a plurality of data lines 14 are formed in a strip shape on the substrate 32 so as to intersect the scanning lines 12. 5, the same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
[0033]
Then, based on the signals applied to the scanning lines 12 and the data lines 14, the liquid crystal display element 41 is switched to the display state, the non-display state, or an intermediate state thereof to control the display operation. As a control method for the display operation, a generally used method can be applied.
[0034]
(Manufacturing process of active matrix substrate)
Next, a method for manufacturing the active matrix substrate of the present invention exemplified above will be described. The active matrix substrate is manufactured by the following process, for example.
[0035]
(1) First, an insulating film 31 made of tantalum oxide is formed on the substrate 30. The insulating film 31 can be formed by, for example, a method of thermally oxidizing a tantalum film deposited by a sputtering method, or a sputtering or co-sputtering method using a target made of tantalum oxide. Since this insulating film 31 is provided to improve the adhesion of the first conductive film 42 and prevent the diffusion of impurities from the substrate 30, it is formed with a film thickness of, for example, about 50 to 200 nm. The
[0036]
Next, the first conductive film 42 of the two-terminal nonlinear element 40 made of tantalum or a tantalum alloy and the first conductive film 482 of the wiring electrode 48 are formed on the insulating film 31. A suitable value for the film thickness of the first conductive film 42 is selected depending on the characteristics of the two-terminal nonlinear element 40 and is usually about 100 to 500 nm. As a method of forming the first conductive films 42 and 482 made of a tantalum alloy, a sputtering method using a mixed target, a co-sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like can be used. As an element contained in the tantalum alloy, elements of Groups 6, 7 and 8 in the periodic table, preferably the above-described elements such as tungsten, chromium, molybdenum and rhenium can be selected.
[0037]
(2) Next, insulating films 44 and 484 made of tantalum oxide are formed on the first conductive film 42 forming the two-terminal nonlinear element 40 and the first conductive film 482 forming the wiring electrode 48. The insulating films 44 and 484 are formed by oxidizing the surfaces of the first conductive films 42 and 482 using, for example, an anodic oxidation method. Although the chemical conversion liquid used for anodization is not specifically limited, For example, 0.01-0.1 weight% citric acid aqueous solution can be used. A preferable film thickness is selected for the insulating film 44 depending on the characteristics of the two-terminal nonlinear element, for example, about 20 to 70 nm.
[0038]
(3) Next, a metal film such as chromium, aluminum, titanium, or molybdenum is deposited by sputtering, for example, and after the film is formed, patterning is performed by a commonly used photolithography and etching technique to form a two-terminal nonlinear element. 40 second conductive films 46 and light shielding layers 52 are formed. A suitable value for the film thickness of the second conductive film 46 is selected depending on the characteristics of the two-terminal nonlinear element, and is usually about 30 to 200 nm.
[0039]
(4) Insulating film in which a photosensitive resin solution such as Optomer PC manufactured by JSR Co., Ltd. or RN-901 manufactured by Nissan Chemical Industries Co., Ltd. is formed is formed with the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, and the two-terminal nonlinear element 40. 31 is applied. Then, an interlayer insulating film 20 having a predetermined pattern of contact holes 22 reaching the contact portion 24 of the two-terminal nonlinear element 40 is provided by a commonly used photolithography technique.
[0040]
(5) The pixel electrode 54 is formed of a transparent conductive film, for example, an ITO film. The pixel electrode 54 is formed on the interlayer insulating film 20 and the contact hole 22. The film thickness of the pixel electrode 54 is normally about 30 to 200 nm. The transparent conductive film can be formed by a sputtering method or an electron beam evaporation method, and is patterned by a commonly used photolithography and etching technique after the film formation.
[0041]
Second embodiment (active matrix substrate)
A second embodiment of the active matrix substrate will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view schematically showing the structure of the active matrix substrate 400, and FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a portion along the line CC in FIG.
[0042]
The active matrix substrate 400 according to the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment except that the two-terminal nonlinear element 40 is not connected to the light shielding layer 52 except for the first embodiment described above. It is very similar to the form. Members having substantially the same functions as those shown in FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0043]
That is, the active matrix substrate 400 includes an insulating and transparent substrate 30, an insulating film 31 formed on the surface of the substrate 30, and wiring electrodes 48 formed on the insulating film 31 in a predetermined pattern. A back-to-back non-linear element 40 having a back-to-back structure, and a light shielding layer 52 disposed along a direction intersecting the wiring electrode 48. Further, the active matrix substrate 400 includes an interlayer insulating film 20 provided on the surface of the insulating film 31 on which the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, and the two-terminal nonlinear element 40 are formed, and a predetermined thickness on the interlayer insulating film 20. And a contact portion 24 that connects the pixel electrode 54 and the two-terminal nonlinear element 40 via the contact hole 22 formed in the interlayer insulating film 20.
[0044]
Assuming that one of the two adjacent wiring electrodes 48 is a first wiring electrode 48a and the other wiring electrode is 48b, one end of the light shielding layer 52 is the first conductive film 482 of the first wiring electrode 48a ( The other end is formed in a state separated from the second wiring electrode 48b. The light shielding layer 52 is formed by the same process as the first conductive film 482 of the wiring electrode 48 and the first conductive film 42 of the two-terminal nonlinear element 40. The tip of the light shielding layer 52 connected to the first wiring electrode 48a extends to a position close to the second conductive wiring electrode 48b and the two-terminal nonlinear element 40 connected thereto. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the light shielding layer 52 includes a conductive film 522 and an insulating film 524 formed on the surface of the conductive film 522.
[0045]
One second conductive film 46a constituting the two-terminal nonlinear element 40 is formed by a part of the second conductive film 486 of the second wiring electrode 48b. The other second conductive film 46 b constituting the two-terminal nonlinear element 40 is connected to the pixel electrode 54 formed in a predetermined pattern on the interlayer insulating film 20 via the contact portion 24. Thus, in the present embodiment, the back-to-back two-terminal nonlinear element 40 has one terminal connected to the wiring electrode 48 and the other terminal connected to the pixel electrode 54.
[0046]
What is characteristic of this embodiment is that, as in the first embodiment, the end portion 56 of the pixel electrode 54 faces the wiring electrodes 48 (48a, 48b) and a part of the light shielding layer 52. It is formed in a state. That is, when the active matrix substrate 400 is viewed from the thickness direction of the substrate, the end portion 56 of the pixel electrode 54, the wiring electrode 48, and the light shielding layer 52 are continuously over, with the interlayer insulating film 20 interposed therebetween. It is formed in a wrapped state.
[0047]
Also in this embodiment, similarly to the first embodiment, a high light shielding function and an aperture ratio are provided. That is, (a) the wiring electrode 48 and the light shielding layer 52 function as a light shielding layer because they have a sufficient thickness so as not to transmit light. As for the unit pixel region, the light shielding layer is surrounded almost completely by the first wiring electrode 48a, the second wiring electrode 48b, and the pair of opposed light shielding layers 52, 52 so as to surround the pixel electrode 54 almost completely. Can be formed. Furthermore, since the wiring electrode 48 and the light shielding layer 52 and the pixel electrode 54 are formed in an overlapping state at the end portion 56 of the pixel electrode 54, light leakage can be suppressed. As a result, the present embodiment has an extremely high light shielding function, and can display an image with high contrast. Further, (b) the wiring electrode 48, the light shielding layer 52, the two-terminal nonlinear element 40, and the pixel electrode 54 are provided on different surfaces (the front surface and the back surface of the interlayer insulating film) via the interlayer insulating film 20. Therefore, compared with the case where the pixel electrode, the wiring electrode, and the two-terminal nonlinear element are formed on the same plane, the area of the pixel electrode can be greatly increased, and the aperture ratio of the substrate can be increased.
[0048]
In the first embodiment, since the two-terminal nonlinear element 40 is connected to the wiring electrode 48 through the light shielding layer 52, the light shielding layer 52 must be made of a conductive material. In the second embodiment, since the two-terminal nonlinear element 40 is directly connected to the wiring electrode 48 without interposing a light shielding layer, the light shielding layer 52 is not only a conductive substance but also an insulating material. It may consist of a substance. However, the light shielding layer 52 is preferably formed in the same process as the first conductive films 42 and 482 or the second conductive films 44 and 486 from the viewpoint of simplification of the process. When the light shielding layer 52 is formed of an insulating material having a light shielding property, it is not necessary to consider the short circuit between the first and second wiring electrodes 48 a and 48 b, so that both ends of the light shielding layer are connected to the wiring electrode 48. May be.
[0049]
In the above embodiment, the wiring electrode has a multilayer structure having the same cross-sectional shape as the two-terminal nonlinear element, but may be composed of a single conductive film.
[0050]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a structure of an active matrix substrate according to a first embodiment.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the liquid crystal display panel of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display panel of the present invention.
FIG. 6 is a plan view schematically showing the structure of an active matrix substrate according to a second embodiment.
7 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display panel 12 Scan line 14 Data line 16 Pixel area 20 Interlayer insulating film 22 Contact hole 24 Contact part 30, 32 Substrate 31 Insulating film 40 Two-terminal nonlinear element 41 Liquid crystal display element 42 First conductive film 44 Insulating film 46 , 46a, 46b Second conductive film 48 Wiring electrode 48a First wiring electrode 48b Second wiring electrode 52 Light-shielding layer 54 Pixel electrode 56 Pixel electrode edge 100, 400 Active matrix substrate 200 Scan signal driving circuit 210 Data signal Drive circuit 300 Counter substrate

Claims (8)

基板、
前記基板上に所定のパターンで配設された配線電極、
前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、一端が隣接する第1の配線電極と電気的に接続され、かつ他端が隣接する第2の配線電極と電気的に分離されたライン状の遮光層、
前記基板上に積層された、第1の導電膜、絶縁膜および第2の導電膜を有し、
前記配線電極に接続された2端子型非線形素子、
前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面に設けられた層間絶縁膜、
前記層間絶縁膜上に所定のパターンで形成された画素電極、および
前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部、
を含み、
前記配線電極および前記遮光層は、前記基板の厚さ方向において、前記画素電極の端部と前記層間絶縁膜を介して対向する部分を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板。
substrate,
Wiring electrodes arranged in a predetermined pattern on the substrate;
A line-shaped arrangement disposed along a direction intersecting the wiring electrode, one end of which is electrically connected to the adjacent first wiring electrode and the other end of which is electrically separated from the adjacent second wiring electrode. Light shielding layer,
Having a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film laminated on the substrate;
A two-terminal nonlinear element connected to the wiring electrode;
An interlayer insulating film provided on a surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
A pixel electrode formed in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and a contact portion for connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode through a contact hole formed in the interlayer insulating film;
Including
The active matrix substrate, wherein the wiring electrode and the light shielding layer have a portion facing an end of the pixel electrode through the interlayer insulating film in the thickness direction of the substrate.
請求項1において、
前記遮光層は、前記2端子型非線形素子の第1の導電膜と同一工程で形成されることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
In claim 1,
The light shielding layer is formed in the same process as the first conductive film of the two-terminal nonlinear element.
請求項1において、
前記遮光層は、前記2端子型非線形素子の第2の導電膜と同一工程で形成されることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
In claim 1,
The active matrix substrate, wherein the light shielding layer is formed in the same step as the second conductive film of the two-terminal nonlinear element.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記2端子型非線形素子の一方の端子は、前記遮光層の他端と電気的に接続されることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
An active matrix substrate, wherein one terminal of the two-terminal nonlinear element is electrically connected to the other end of the light shielding layer.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記2端子型非線形素子の一方の端子は、前記配線電極と電気的に接続されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
An active matrix substrate, wherein one terminal of the two-terminal nonlinear element is electrically connected to the wiring electrode.
(a)基板上に、2端子型非線形素子を構成する第1の導電膜を形成する工程、
(b)前記第1の導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
(c)前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程、
(d)配線電極を形成する工程、
(e)前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、かつ少なくとも一端は、隣接する第1の配線電極および第2の配線電極の少なくとも一方と電気的に分離されたライン状の遮光層を形成する工程、
(f)前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面上に層間絶縁膜を形成する工程、
(g)前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程、
(h)前記層間絶縁膜上に、画素電極を所定のパターンで形成し、かつ前記コンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部を形成する、工程、を含み、
少なくとも、前記工程(a)および前記工程(e)が同じ工程で行われることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
(A) forming a first conductive film constituting a two-terminal nonlinear element on a substrate;
(B) forming an insulating film on the first conductive film;
(C) forming a second conductive film on the insulating film;
(D) forming a wiring electrode;
(E) A line-shaped light shielding layer that is disposed along a direction intersecting the wiring electrode and at least one end is electrically separated from at least one of the adjacent first wiring electrode and second wiring electrode. Forming step,
(F) forming an interlayer insulating film on the surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
(G) forming a contact hole in the interlayer insulating film;
(H) forming a pixel electrode in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and forming a contact portion for connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode through the contact hole; Including
An active matrix substrate manufacturing method, wherein at least the step (a) and the step (e) are performed in the same step.
(a)基板上に、2端子型非線形素子を構成する第1の導電膜を形成する工程、
(b)前記第1の導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
(c)前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程、
(d)配線電極を形成する工程、
(e)前記配線電極と交差する方向に沿って配置され、かつ少なくとも一端は、隣接する第1の配線電極および第2の配線電極の少なくとも一方と電気的に分離されたライン状の遮光層を形成する工程、
(f)前記配線電極、前記遮光層および前記2端子型非線形素子が形成された基板の表面上に層間絶縁膜を形成する工程、
(g)前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程、
(h)前記層間絶縁膜上に、画素電極を所定のパターンで形成し、かつ前記コンタクトホールを介して、前記2端子型非線形素子と前記画素電極とを接続するコンタクト部を形成する工程、を含み、
少なくとも、前記工程(c)および前記工程(e)が同じ工程で行われることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
(A) forming a first conductive film constituting a two-terminal nonlinear element on a substrate;
(B) forming an insulating film on the first conductive film;
(C) forming a second conductive film on the insulating film;
(D) forming a wiring electrode;
(E) A line-shaped light shielding layer that is disposed along a direction intersecting the wiring electrode and at least one end is electrically separated from at least one of the adjacent first wiring electrode and second wiring electrode. Forming step,
(F) forming an interlayer insulating film on the surface of the substrate on which the wiring electrode, the light shielding layer, and the two-terminal nonlinear element are formed;
(G) forming a contact hole in the interlayer insulating film;
(H) forming a pixel electrode in a predetermined pattern on the interlayer insulating film, and forming a contact portion connecting the two-terminal nonlinear element and the pixel electrode through the contact hole; Including
An active matrix substrate manufacturing method, wherein at least the step (c) and the step (e) are performed in the same step.
請求項1ないし5のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板、
前記アクティブマトリクス基板の画素電極に対向する位置に配線電極を備えた対向基板、および
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に封入された液晶層、
を含むことを特徴とする液晶表示パネル。
An active matrix substrate according to any one of claims 1 to 5,
A counter substrate provided with a wiring electrode at a position facing the pixel electrode of the active matrix substrate, and a liquid crystal layer sealed between the active matrix substrate and the counter substrate,
A liquid crystal display panel comprising:
JP18335798A 1998-06-15 1998-06-15 Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel Expired - Fee Related JP3760967B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18335798A JP3760967B2 (en) 1998-06-15 1998-06-15 Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18335798A JP3760967B2 (en) 1998-06-15 1998-06-15 Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000002893A JP2000002893A (en) 2000-01-07
JP3760967B2 true JP3760967B2 (en) 2006-03-29

Family

ID=16134346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18335798A Expired - Fee Related JP3760967B2 (en) 1998-06-15 1998-06-15 Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3760967B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000002893A (en) 2000-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2000020918A1 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
KR940008248B1 (en) Liquid crystal display device
JP2007011225A (en) Display device and manufacturing method thereof
JP3760967B2 (en) Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display panel
JP2915732B2 (en) Active matrix substrate
JP3343739B2 (en) Liquid crystal display device and active element substrate
KR100364650B1 (en) Thin-film two-terminal elements, method of production thereof, and liquid crystal display
US7839463B2 (en) Thin film diode panel and manufacturing method of the same
JPH04338728A (en) Active matrix substrate
JPH11249177A (en) Active matrix substrate, production thereof and liquid crystal display panel
JPH06148616A (en) Liquid crystal display panel
JP3736105B2 (en) Active matrix substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal panel
JP2812720B2 (en) Method of manufacturing reflective MIM active matrix substrate
JP3193859B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3544598B2 (en) Wiring board having two-terminal switching element
JPH0331823A (en) Production of liquid crystal display device and electrode substrate
JP2794198B2 (en) Nonlinear resistance element and liquid crystal element using the same
JP2895698B2 (en) Active matrix substrate
JP3559354B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JPH1138446A (en) Production of liquid crystal display device and liquid crystal display device
JPH04344617A (en) Active matrix substrate
JPH05232517A (en) Substrate for liquid crystal display device and its production
JPH04235530A (en) Liquid crystal display element
JPH04369625A (en) Liquid crystal display device
JPH01281435A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050616

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051116

TRDD Decision of grant or rejection written
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20051220

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060103

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100120

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees